Sr- и Nd-изотопно-геохимические эффекты процессов фракционной кристаллизации – ассимиляции (AFC) в области гетерогенной коры на примере ферробазитов Ладожского грабена (Карелия, Россия)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведены петрографические, геохимические и изотопно-геохимические исследования мезопротерозойской вулканической ассоциации (лавовые покровы, Валаамский силл) в Ладожском грабене в области сочленения Карельского кратона и Свекофеннской орогенной области. Ферробазиты близкого состава и геологической позиции в лавовых покровах и силле имеют различный изотопный состав Nd, отличающийся на 5 единиц εNd(t): –4…–5 в ферробазальтах лавовых потоков и очень низкорадиогенный изотопный состав Nd в мафических породах силла (εNd(t) до –11 для феррогаббро), причем идентичный изотопному составу его кислых пород (εNd(t) до –11 для гранофиров). Показано, что в условиях гетерогенной по возрасту коры процесс фракционной кристаллизации по толеитовому тренду, совмещенный с ассимиляцией выплавок из боковых пород магматических камер, может быть эффективным механизмом формирования таких “парадоксальных” особенностей изотопного состава Nd. Изотопный состав пород силла указывает на вероятное присутствие мезоархейских блоков в нижней коре области Ладожского грабена.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. А. Носова

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: nosova@igem.ru
Россия, Москва

Н. М. Лебедева

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Email: nosova@igem.ru
Россия, Москва

А. А. Возняк

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Email: nosova@igem.ru
Россия, Москва

Л. В. Сазонова

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук; Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: nosova@igem.ru
Россия, Москва; Москва

Ю. О. Ларионова

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Email: nosova@igem.ru
Россия, Москва

И. А. Кондрашов

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Email: nosova@igem.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Andersson U. B., Neymark L. A., Billström K. Petrogenesis of Mesoproterozoic (sub-Jotnian) rapakivi complexes of central Sweden: Implications from U-Pb zircon ages, Nd, Sr and Pb isotopes // Transactions of the Royal Society of Edinburgh, Earth Sciences. 2002. V. 92. P. 201–228.
  2. Rämö O. T. Petrogenesis of the Proterozoic rapakivi granites and related rocks of southeastern Fennoscandia: Nd and Pb isotopic and general geochemical constraints // Geol. Surv. of Finl. 1991. Bull. 335. Р. 161.
  3. Neymark L. A., Amelin V. Yu., Larin A. M. Pb-Nd-Sr isotopic and geochemical constraints on the origin of the 1.54–1.56 Ga Salmi rapakivi granite-Anorthosite batholith (Karelia, Russia) // Mineral. Petrol. 1994. Т. 50. № 1–3. С. 173–193.
  4. Ларин А. М. Граниты рапакиви и ассоциирующие породы. СПб.: Наука. 2011. 402 с.
  5. Свириденко Л. П., Светов А. П. Валаамский силл габбро-долеритов и геодинамика котловины Ладожского озера. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН. 2008. 123 с.
  6. Ripa M., Stephens M. B. Chapter 10 Magmatism (1.6– 1.4 Ga) and Mesoproterozoic sedimentation related to intracratonic rifting coeval with distal accretionary orogenesis // Geological Society, London, Memoirs. 2020. V. 50. № . 1. P. 269–288.
  7. Brander L., Soderlund U. Mesoproterozoic (1.47– 1.44 Ga) orogenic magmatism in Fennoscandia; Baddeleyite U–Pb dating of a suite of massif-type anorthosite // International Journal of Earth Sciences. 2009. 98. P. 499–516 doi: 10.1007/s00531-007-0281-0.
  8. Ларионова Ю. О., Самсонов А. В., Шатагин К. Н. Источники архейских санукитоидов (высоко-Mg субщелочных гранитоидов) Карельского кратона: Sm-Nd и Rb-Sr изотопно-геохимические данные. // Петрология. 2007. Т. 15. № 6. С. 571–593.
  9. Lauri L. S., Andersen T., Hölttä P., Huhma H., Graham S. Evolution of the Archaean Karelian Province in the Fennoscandian Shield in the light of U–Pb zircon ages and Sm–Nd and Lu–Hf isotope systematics. London // Journal of the Geological Society. 2011. 167. 1–18.
  10. Балтыбаев Ш. К., Вивдич Э. С., Галанкина О. Л., Борисова Е. Б. Флюидный режим формирования гнейсов в Мейерской надвиговой зоне Северного Приладожья (юго-восток Фенноскандинавского щита) // Петрология. 2022. T. 30. № 2. С. 166–193 doi: 10.31857/S08695903220200295.
  11. Kotova L. N., Kotov A. B., Glebovitskii V. A., Podkovyrov V. N., Savatenkov V. M. SourceRocks and Provenances of the Ladoga Group Siliciclastic Metasediments (Svecofennian Foldbelt, Baltic Shield): Results of Geochemical and Sm–Nd Isotopic Study // Stratigraphy and Geological Correlation. 2009. V. 17. No. 1. P. 1–19.
  12. Konopelko D., Savatenkov V., Glebovitsky V., et al. Nd isotope variation across the archaean-proterozoic boundary in the North Ladoga Area, Russian Karelia // Gff. 2005. Т. 127. № 2. С. 115–122.
  13. Bohrson W. A.,·Spera F.J.,·Heinonen J.S., Brown G. A., Scruggs M. A., Adams J. V., Takach M. K., Zeff G., Suikkanen E. Diagnosing open-system magmatic processes using the Magma Chamber Simulator (MCS): part I – major elements and phase equilibria // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2020. P. 175. P. 1–29 https://doi.org/10.1007/s00410-020-01722-z.
  14. Heinonen J. S., Bohrson W. A., Spera F. J., Brown G. A., Scruggs M., Adams J. Diagnosing open-system magmatic processes using the Magma Chamber Simulator (MCS): part II – trace elements and isotopes // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2020. V. 175. P. 1–21. https://doi.org/10.1007/s0041 0-020-01718-9.
  15. Rämö O. T., Mänttäri I., Vaasjoki M., Upton B. G.J., Sviridenko L. P. Age and significance of Mesoproterozoic CFB magmatism, Lake Ladoga region, NW Russia // Geol. Soc. of Amer. Abstract with Programs. 2001. V. 33. P. 6.
  16. Богданов Ю. Б., Саватенков В. В., Иванников В. В., Франк-Каменецкий Д. А. Изотопный возраст вулканитов салминской свиты рифея // Изотопная геохронология в решении проблем геодинамики и рудогенеза. Мат. II Росс.конф. по изотоп. Геохронол. 25–27 ноября 2003 г., СПб, СПб: Центр информ. Культуры. 2003. С. 71–72.
  17. Sun S., McDonough W. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Geological Society, London, Special Publications. 1989. V. 42. C. 313–345. doi: 10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19.
  18. Heinonen A. P., Rämö O.T, Mänttäri I., Johanson B., Alviola R. Formation and Fractionation of High-Al Tholeiitic Magmas in the Ahvenisto Rapakivi Granite – Massif-Type Anorthosite Complex, Southeastern Finland // The Canadian Mineralogist. 2010. V. 48, P. 969–990 doi: 10.3749/canmin.48.4.969.
  19. Nehring F., Foley S. F., Holtta P., Van Den Kerkhof A. M. Internal Differentiation of the Archean Continental Crust: Fluid-Controlled Partial Melting of Granulites and TTG-Amphibolite Associations in Central Finland // Journal of Petrology. 2009. 50(1). 3–35. doi: 10.1093/petrology/egn070.
  20. Korja A., Heikkinen P. The accretionary Svecofennian orogen – insight from the BABEL profiles // Precambrian Research. 2005. 136(3–4), 241–268. doi: 10.1016/j.precamres.2004.10.007.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Область распространения AMCG-магматизма в Фенноскандии, северо-запад ВЕК, по [7] с дополнениями. В кружках показаны значения εNd(1457) для AR пород Западного домена Карельского кратона, PR1 метаосадков Раахе-Ладожской зоны, PR1 гранитных массивов и гранитных куполов с архейским материалом, МР гранитов Салминского массива, источники изотопных данных см. в тексте.

Скачать (398KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Составы плагиоклазов (а), Mg# оливинов (б) и Mg# клинопироксенов (в) из ферробазальтов лавовых покровов (зеленые поля) и феррогаббро, ферромонцонитов Валаамского силла (розовые поля) Ладожского грабена.

Скачать (151KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Мультиэлементная диаграмма пород Валаамского силла, ферробазальтов Салми из Ладожского грабена и мафических пород Салминского массива [4]. Концентрации элементов в породах нормированы на примитивную мантию по [17].

Скачать (253KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Результаты моделирования изменения в изотопном составе Nd в ходе процесса AFC для ферробазальтов и феррогаббро Ладожского грабена с использованием программного пакета MCS [13, 14]. В качестве исходного состава использован долерит (диабаз) из СЗ-фланга массива Ахвенисто (наиболее “примитивный” среди мафитов, связанных с AMCG-комплексами, MgO = 10 вес. %), имеющий 20 μг/г Nd и εNd(t) = +1 [18], показан зеленой звездочкой. В качестве неоархейского источника контаминанта использован состав гранодиорита из санукитоидного массива Таловейс [9], в качестве мезоархейского источника – состав ТТГ-гнейса домена Иисалми [9, 19], в качестве контаминанта, происходящего из архейской коры, переработанной в протерозое – состав гранита Салминского массива [3]. Модельные кривые AFC для кварцевого диорита Таловейса – М1 и выплавка из него M1m, для ТТГ гнейса Иисалми – М2 и М2 m, для гранита Салминского массива – М3 и М3 m соответственно. Для кислорода приняты условия Fe2O3: FeO = 0.2, минимальная фракция выплавки из боковых пород = 0.05, исходное содержание воды в боковой породе принято в 1.0 вес. %.

Скачать (131KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах